[发明专利]一种木材-壳聚糖/植酸钠/纳米氢氧化镁复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于木材改良技术领域，尤其涉及一种木材‑壳聚糖/植酸钠/纳米氢氧化镁复合材料及其制备方法。本发明以酸性条件下的壳聚糖作为聚阳离子，以植酸钠作为聚阴离子；并使用纳米氢氧化镁进行复配，通过静电层层自组装技术将壳聚糖、植酸钠与纳米氢氧化镁进行复配，能够得到木材‑壳聚糖/植酸钠/纳米氢氧化镁复合材料，得到的复合材料具有优异的阻燃性能，其极限氧指数较未经处理的木材提高了14％左右。

技术领域

本发明涉及木材改良技术领域，尤其涉及一种木材-壳聚糖/植酸钠/纳米氢氧化镁复合材料及其制备方法。

背景技术

将无机纳米材料引入到聚电解质多层膜中是当前的研究热点之一，利用聚电解质对盐和pH敏感的离子性基团使它们响应于外部刺激，能够快速地在基体表面成膜，而薄膜的性能可以很容易地通过纳米材料对响应基团的吸附而在其表面获得增强，或者产生新的功能。

目前研究的聚电解质多为合成的聚电解质，如聚丙烯胺盐酸盐(PAH)、聚丙烯酸(PAA)、聚苯乙烯磺酸钠(PSS)、聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)等，其中研究最为广泛的为PAH/PSS体系，这种合成聚电解质的性能比较稳定，结构可控，更易于加工成型，但是成本较高，有的甚至会有毒性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种木材-壳聚糖/植酸钠/纳米氢氧化镁复合材料，该复合材料具有优异的阻燃性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种木材-壳聚糖/植酸钠/纳米氢氧化镁复合材料，包括木材和附着在木材表面的阻燃复合膜，所述阻燃复合膜由包括壳聚糖、植酸钠和纳米氢氧化镁的原料制备而成。

本发明提供了上述技术方案所述木材-壳聚糖/植酸钠/纳米氢氧化镁复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将木材浸入到壳聚糖溶液中，进行一级浸渍，得到第一木材产物；

2)将所述第一木材产物浸入到植酸钠溶液中，进行二级浸渍，得到第二木材产物；

3)将所述第二木材产物浸入到氢氧化镁纳米粒子水溶液中，进行三级浸渍，得到第三木材产物；

4)将所述第三木材产物按照步骤2)～步骤3)重复5～10次，得到木材-壳聚糖/植酸钠/纳米氢氧化镁复合材料。

优选的，所述壳聚糖溶液的制备方法包括以下步骤：

将壳聚糖溶于水，调节pH值为2～6，进行超声分散，得到壳聚糖溶液。

优选的，所述超声分散的时间为5～30min，功率为400～1000W；所述壳聚糖溶液的质量分数为0.5～2％。

优选的，所述植酸钠溶液的制备方法包括以下步骤：

将植酸钠溶于水，调节pH值为2～6，进行超声分散，得到植酸钠溶液。

优选的，所述超声分散的时间为5～30min，功率为400～1000W；所述植酸钠溶液的质量分数为0.5～2％。

优选的，所述氢氧化镁纳米粒子水溶液的制备方法包括以下步骤：

将氢氧化镁纳米粒子分散在水中，得到氢氧化镁纳米粒子分散液；

调节所述氢氧化镁纳米粒子分散液的pH值为2～6，得到氢氧化镁纳米粒子水溶液。

优选的，所述氢氧化镁纳米粒子水溶液的质量分数为0.5～2％。

优选的，所述一级浸渍、二级浸渍和三级浸渍的浸渍时间独立为5min～60min。